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[技术] 认识声卡 CODEC、DAC、ADC

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发表于 2005-5-7 08:18:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
在声卡上 往往可以找到1颗或者2颗甚至3颗4面有引脚的正方形芯片,面积一般为0.5-1.0平方厘米。这就是CODEC。CODEC是多媒体数字信号编解码器, 主要负责数字->模拟信号转换(DAC)和模拟->数字信号的转换(ADC)。不管是音频加速器好,还是I/O控制器好,他们输入输出的都是 纯数字信号,我们要使用声卡上的Line Out插孔输出信号的话,信号就需要经过声卡上的CODEC的转换处理。可以说,声卡模拟输入输出的品质和CODEC的转换品质有着重大的关系,音频加速器或I/O控制器决定了声卡内部数字信号的质量,而CODEC则决定了模拟输入输出的好坏。在购买声卡时,不但要熟悉音频加速器或I/O控制器的品质,还需要对其采用的CODEC有所了解。在生产厂家的网站上均提供了各种CODEC的技术资料下载。# s' |8 q" `/ n) S+ t5 I& }( v
   
" R$ w& \6 w0 o2 R1 a6 @8 G5 `0 Y& b- o5 s2 A$ a1 h
● AC'97 CODEC- I4 }5 f, ~/ @- v0 @2 s) k+ q

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AC'97 Codec
4 g+ f* g- y' X8 v: X+ A: k# z. z5 J- G+ k  ]
    AC'97全称Audio CODEC '97,是以intel几家业界巨头制定的多媒体声卡规范。AC'97历经3次大的修改。9 g0 @" |" i2 F& w$ h4 D' B+ {
    AC'97 1.x:固定的48kHz采样输出。
% _6 S- _9 c2 r0 w    AC'97 2.1:扩展了部分音频特征,开始支持多种采样率输出以及多声道输出。8 j5 c3 [, h( M- S+ W7 v# _: t
    AC'97 2.2:更加完善和扩展了部分音频特征,开始支持S/PDIF输出。S/PDIF即Sony/Philips Digital Interface,索尼飞利浦数字界面。
2 S, d. l) g" e' S. p8 U# q' U7 J/ `
    受AC'97白皮书技术约束的CODEC就是AC'97 CODEC,AC'97 CODEC和音频加速器使用AC-Link通讯;现在目前市面上的大部分声卡,包括板载的软卡,都不同程度的受AC'97规范约束。为什么说不同程度呢?因为AC'97不是一个强制性的规范,在不少声卡当中,仅仅接受了部分AC'97标准而已。AC'97是一个出于节省成本的规范,规范中约定了不少有损音质的操作,例如SRC(Sample Rate Convertor,采样频率转换器)。AC'97 CODEC一般采用48pin封装,4面有引脚,每面12个,非常好识别。我们来看看常见声卡上的AC'97 CODEC是什么样子。
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  p% g" u1 N& ~+ ZDiamond 帝盟 Monster Sound MX400 四声道声卡-ESS ES1921S Codec# R7 H" d6 L3 d+ w
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德国坦克 TerraTec SixPack 5.1 六声道声卡-CS4294 $ i: w  R2 Y2 x! P4 O
Crystal CS4294 AC'97 四声道 Codec# L6 B) R, z) `5 v1 X

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& A4 b9 O7 k; ]& }; _6 z( P4 ]/ yCreative 创新 Sound Blaster Live! CT4620-Codec 5 g$ H1 k6 b- Z1 x0 v8 t4 ^
Sigmatel STAC9721T Codec) D+ q2 G, [9 N3 S5 T

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1 L3 g; J9 l5 i: d  E. g1 M
; k8 k5 U+ E3 B% h. M) K3 K- G- q乐之邦 Musiland 莫邪 M-Sword Digital 2010 声卡 - VT1617A ! w- @4 E6 \4 \" O6 N6 a
VIA 的 Codec
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6 O/ M2 m4 R" H& i3 [) e- w& k
4 o( o1 _8 ?  h; ?# N$ n6 C5 d龙芯II福珑迷你电脑-瑞昱ALC203 Codec
( o" l9 z# u$ n" E$ e
6 k, z+ ?+ l2 s  d9 w# ?6 W1 B    在集成AC'97声卡的主板上,你也可以看到一块或者几块这样封装的芯片。AC'97 CODEC的引脚定义是相同的,声卡设计商可以通过配置不同的CODEC来改变声卡的档次,例如著名的创新SB Live!系列,最大的区别其实就是CODEC的不同。引脚定义的相同可以大幅降低设计成本。另外,AC'97 CODEC还可以带一些音效处理功能。9 H% V; C! Y3 o5 \5 U
6 [# Q% R. c( Z, x+ Z6 b
HD Audio CODEC 4 i% D6 o& A$ E; {7 q9 g

- g) {9 S9 J5 {5 d! n8 a7 ^: F3 m8 }" o( i3 b
" S. ~3 D. Q2 H1 R0 K
Realtek ALC880 Codec 引脚定义- T5 r6 z* p% o$ Q2 g/ X) V
& ~2 l; q) I8 W1 c1 W
    HD Audio是AC'97的升级版本,现已取代AC'97成为现有声卡的标准规范。相对AC'97,HD Audio做了很大的功能增强;它的诞生,意味着声卡进入到高清时代。HD Audio是基于AC'97发展而来,因此有着很明显的继承性。
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% K, O6 w" \4 P( |9 F威盛 VIA Vinyl HD VT1828 Codec
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1 _+ I9 J, D) U0 P0 ?0 o
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5 u/ _& M$ `' ?; _+ n$ a4 WRealtek ALC880 Codec 引脚定义9 I2 O6 G: H& \
1 C+ X" @2 f7 e" N' {( j
    大部分HD Audio CODEC 也是48Pin封装,外形为正方形,也有少量采用32pin封装。它主要被集成声卡所采用。它在声卡中的主要作用,与AC'97完全相同,但HD Audio的品质与功能都相对较高。
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CODEC不等于声卡0 w3 q, \. j+ @# y: m) I9 C

8 J! y1 h7 i# J0 I, g' }# T, v    网络上和杂志上,有大量的文章存在一个错误,我们总是会看到“ALC880声卡声音怎么样”,“ALC880的声卡驱动怎么安装啊”这类的句子。显示很多人把CODEC等同于声卡了,这是不正确的;CODEC并没有集成I/O控制器,因此并不具备声卡的核心功能。集成声卡最核心的部分被集成到了主板芯片组当中。+ w; f/ i+ j# M7 @
5 j/ `8 M" a0 P' @' O
● 其他类型的CODEC
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/ j7 e! n6 I1 n# Y% b  T! vTerratec 德国坦克 Phase22 声卡-AKM4524VF Codec  _, N' C1 v  W9 b

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- [' w$ k2 Q& H! {; w, G乐之邦 Musiland 玲珑 Lilo V Enjoy多声道USB声卡-WM8731 Codec 2 M5 o2 a& }; O- \! V0 P, j
3 X- ~" h: j9 O# K' y* c
    Wolfson WM8731是一款带有集成耳机驱 动器的极低功耗的Codec(音频编码解码器),专为便携数字音频应用而设计。该器件可以提供CD音质的音频录音和回放,为16欧姆的负载提供50mW的 输出功率。 WM8731带有一个片上时钟发生器,支持多种时钟模式。通过一个12MHz时钟,该器件可以直接生成44.1kHz、48kHz和96kHz等采样率, 以及MP3标准定义的其他采样率,完全不需要一个独立的锁相环(phase locked loop)或晶振。支持其他公用的主时钟频率,例如12.288MHz。# f# t0 }' D& Q  f3 c1 N

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4 H/ q; G' W8 w& P: H, P* X. p+ W2 R( }% L9 b6 i
TerraTec 德国坦克 DMX 6 Fire USB声卡-Cirrus Logic cs42426 % F- h8 w1 [0 O" a# T
这是一颗114 dB, 192 kHz 6-Ch Codec ,集成锁相环(PLL)- ~: S+ E3 e$ [  G0 h" G$ l
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001377218.jpg . X  p# Q; W  z; |' q0 g# F" Z
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乐之邦 Musiland 轩辕II X-SwordII Pro-HD主卡-WM8776 双声道Codec
$ E# Q) M- C/ o( R) o7 ^Wolfson的WM8776,承担线性输入及麦克风输入的ADC(模拟到数字转换)的功能/ L( a# u; c" J- O4 Q4 a

  r( W/ N- e/ @6 U; H    并非所有的CODEC都是AC'97和HD Audio CODEC,也不是所有的CODEC都是方形;AC'97 CODEC采用AC-Link和主芯片通讯,HD Audio CODEC采用Azalia-Link通讯,而这类CODEC依然采用I2S来通讯;这类CODEC可理解为单纯的DAC和ADC的集成。使用这类 CODEC的声卡,多数是对音质比较讲究的产品。7 S; M8 c- d% p' H" U% L; k/ C

9 [; l- y& X0 \1 W' @/ sDAC详解: v1 k0 B( F& k* ^! ]
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    DAC是Digital to Analog Converter,即数字到模拟(港台叫类比)转换,它可以指这个转换过程,也可以指专用的转换器芯片,我们常说的DAC,一般都是指数模转换器芯片。$ q# s. V. |& d2 l' R+ U8 J- G, ^$ |7 M8 u
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1 i5 z8 p1 H/ I. }& N3 r: LTempotec 节奏坦克 Hifier Serenade 立体声声卡-AK4396 DAC ) e' A) \8 W/ @3 b
! D) c, M; H8 n6 a2 j$ ^& ]: A
    日本AKM(Asahi Kasei Microsystems)AK4396 DAC芯片,这是一颗双声道、24位、192kHz的DAC芯片。性能优越,被大量用于顶级设备。/ M) n/ M1 p; I0 _% n+ H

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+ d# }5 r" E+ E9 |  W! i5 Q. _
Asus 华硕 XONAR Essence STX 声卡-BB PCM1792 DAC 芯片
: ^8 w% s; }  m高档唱机中常见这颗DAC& H3 `  r' t0 n& C

8 I8 {3 Y& E" i) J% Z+ M 001377220.jpg 6 |4 V2 L% n  Z" g. O- U1 g) m: C  e

/ m5 Z0 E- _2 H- o$ `1 A5 A+ j, vTempoTec 节奏坦克 X-Fi Rhapsody 狂想曲7.1声卡-CS4382 ) z! U. M9 q4 }" e2 A. s% d
Cirrus logic CS4382 8声道DAC芯片,114 dB, 支持24-Bit, 192 kHz
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  H& E3 C6 L( Q, l# K: c5 O1 y, W
; R% V6 G, R5 U) V8 W; ]
, v& H  T! @, W$ q; e乐之邦 Musiland Monitor 02 US USB 聆听二号声卡-PCM1793
: w# F4 D8 y8 I1 l: {6 l* BBB PCM1793 DAC芯片,支持24-Bit 192kHz # v  G, g" q- W  R; K
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) r9 o4 v7 _, w1 N7 b; q7 C! }    在一些高档声卡当中,会使用到DAC。虽然CODEC集成了DAC,但其模拟输出的品质,比起专用的芯片,还是有不小的差距。使用到DAC的产品,一般都是以音乐欣赏作为主要设计方向的产品。更发烧的朋友,玩玩还会追求DAC外置,使用独立的电路和供电,以求得更好的声音。/ O8 q* a4 F4 Z$ Y  p# q8 i& K+ B
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ADC详解
: p. ~1 |, V; {
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& o$ C$ s9 N: H3 Y5 Q4 G% |2 c创新 Creative X-Fi Titanium Fatal1ty Pro Series (SB0886)- j. w5 v6 J2 l) Z6 f# T; r# D
AKM5358 ADC
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1 m# Y/ N3 X# I1 V, aAsus 华硕 XONAR D1 多声道声卡-Cirrus Logic CS5361
' K/ E4 \7 E9 H' r2 d( _& kCirrus Logic CS5361 是一颗动态范围为114d,支持采样率为192kHz的双声道ADC芯片
1 z* |" x8 _! {& Q
6 J  D# D/ t0 q( P  o: t    ADC的用途与DAC相反,它指Analog to Digital Converter—模拟(港台叫类比)到数字信号的转换。ADC一般用于高档声卡和专用的录音声卡,它的品质普遍优于CODEC。) v) `# t$ J' f: ?

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发表于 2005-5-31 03:35:00 | 显示全部楼层
高呀!!~
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